تعليق مائي مستقر لمجموعات المنغنيز فيريت مع البعد والتركيب النانوي غير القادر

في هذا الفيديو، نقدم توليفة، من مجموعات نانو المنغنيز المنغنيز فائقة المغنطيسية. نحن تقرير واحد تركيب الحرارية المائية وعاء من مجموعات فيريت المنغنيز أو MFCs التي توفر سيطرة مستقلة على كل من البلورات النانوية الأولية والبعد العنقودي، فضلا عن نسبة الحديد إلى المنغنيز. يسمح الفصل المغناطيسي لتنقية العينة بسرعة بينما يضمن تشغيل الخدمة باستخدام البوليمر الكبريتي أن المواد غير مجمعة ، حتى في الحلول المائية ذات الصلة بيولوجيا.

المنتجات الناتجة هي في وضع جيد للتطبيقات في مجال التكنولوجيا الحيوية والطب. غسل وتجفيف جميع الأواني الزجاجية تماما لاستخدامها في التوليف. تؤثر كمية المياه في التركيب على أبعاد الشركات الأكثر رعاية.

لذلك من المهم التأكد من أن الأواني الزجاجية لا تحتوي على المياه المتبقية فيها. لغسل الأواني الزجاجية، اشطف بالماء والمنظفات وفرك مع فرشاة FLAS لإزالة الحطام. شطف جيدا لإزالة جميع المنظفات والانتهاء مع شطف الماء deionized.

شطف المفاعلات مبطنة البوليفينول مع حمض الهيدروكلوريك 37٪ لإزالة أي حطام من الاستخدام السابق. للقيام بذلك، ضع المفاعلات وقبعاتها في كوب كبير وملئها بحمض الهيدروكلوريك حتى تغمر المفاعلات بالكامل. دع هذا يجلس لمدة 30 دقيقة قبل صب حمض الهيدروكلوريك.

شطف الكأس باستمرار مع المفاعلات بالماء لمدة دقيقة إلى دقيقتين، ثم وضع المفاعلات في الفرن لتجف. استخدم ماصة أوتوماتيكية لنقل 20 ملليلتر من جليكو الإيثيلين إلى كوب 50 ملليلتر مع شريط تحريك مغناطيسي. الوزن من الكمية المطلوبة من كلوريد الحديد لتحقيق تركيز النهائي من 1.3 ملليمولار وإضافته إلى الكأس.

وضع الكأس على لوحة ضجة وتحويله في 480 دورة في الدقيقة لبدء التحريك المستمر للكبيك. تزن 250 ملليغرام من حمض البولي أكريليك وإضافته إلى الكأس. بعد إضافة PAA ، يصبح الحل معتما وأخف قليلا في اللون.

تزن 1.2 غرام من اليوريا وإضافته إلى الكأس. باستخدام ماصة، إضافة 0.7 كلوريد المنغنيز ملليمولار إلى الكأس. وأخيرا، باستخدام ماصة، إضافة الكمية المطلوبة من المياه النقية للغاية إلى الكأس.

دع الحل يحرك لمدة ثلاثين دقيقة ولاحظ تغير اللون. سوف يقدم كلون برتقالي داكن شفاف. نقل خليط التفاعل إلى مفاعل PPL.

لاحظ أنه بعد أن أثار الحل ، قد تكون بعض المواد الصلبة قد تراكمت على جانبي الكأس. استخدام المغناطيس لسحب شريط اثارة حول جدران الكأس لضمان أي المواد الصلبة التي تراكمت على الجانبين يتم تفريقها في حل رد الفعل. بمجرد خلط الحل وجاهزة، نقله إلى مفاعل PPL مبطنة 50 ملليلتر.

استخدام المشبك ورافعة لختم المفاعل في الأوتوكلاف الفولاذ المقاوم للصدأ بإحكام قدر الإمكان. المشبك وعاء المفاعل إلى سطح مستقر واستخدام قضيب، إدراجه في الغطاء كرافعة، ودفع المفاعل لختم. لاحظ أن المفاعل المغلق لا ينبغي أن يكون قادرا على فتحه باليد.

وهذا أمر بالغ الأهمية لأن بيئة الضغط العالي في الفرن تتطلب ختما ضيقا على المفاعل. ضع مفاعلا في فرن لمدة 20 ساعة عند 215 درجة مئوية. بعد الانتهاء من التفاعل الحراري المائي، قم بإزالة المفاعل من الفرن واتركه يبرد إلى درجة حرارة الغرفة.

ضغط الفرن سيمكن المفاعل من أن يفتح باليد. لاحظ أنه في هذه المرحلة، سيحتوي المفاعل على منتج MFC المنتشر في غليكول الإيثيلين مع شوائب أخرى، مثل البوليمر غير المتفاعل. وسوف يكون حل أسود مبهم.

المنتج المعزول في الخطوات التالية. ضع 200 ملليغرام من الصوف الفولاذي في قارورة زجاجية. ملء قارورة الزجاج في منتصف الطريق مع خليط رد الفعل من المفاعل.

ملء بقية القارورة مع الأسيتون ويهز جيدا. لاحظ أن الصوف الصلب يزيد من قوة المجال المغناطيسي في القارورة وسيساعد على الفصل المغناطيسي لمجموعات النانو من الحل. ضع القارورة على مغناطيس لجمع المغناطيسي أن يحدث.

والنتيجة ستكون حلا شفافا مع عجل في الجزء السفلي. صب قبالة محلول supernatant في حين أن محاصرين مغناطيسيا MFCs من قبل الصوف الصلب عن طريق عقد المغناطيس إلى الجزء السفلي من القارورة أثناء صب. سيتم إزالة جلايكول الإيثيلين في الغالب في هذه الخطوة.

ابدأ الغسيل مع انخفاض نسبة الأسيتون إلى الماء وزيادة النسبة في يغسل اللاحقة حتى نقية. افعل هذا ثلاث إلى أربع مرات. إزالة القارورة من المغناطيس وملئها بالماء.

يهز جيدا لإذابة MFCs. الآن سيتم توزيع المنتج بالكامل في الماء. كرر الخطوتين السابقتين عدة مرات حتى الحل المائي للMFCs تنتج أي فقاعات عندما اهتزت.

والنتيجة ستكون فيروفلويد مبهمة الظلام التي سوف تستجيب بقوة للمغناطيس. من أجل الحفاظ على مجموعاتنا مستقرة، ونحن تعديلها مع البوليمر المشترك، PAA-CO-AMPS-CO-PEG، الذي يوفر كل من التنافر الستيريك والكهروستاتيكي. وستوفر مجموعة السلفونات لوحدات AMPS تثبيت الشحنة بينما ستعوق وحدة PEG بشكل واضح تجميع المجموعات بين المجموعات.

وعموما، ستظل المجموعات المعدلة مستقرة حتى في مختلف أنواع الظروف القاسية. الجمع بين 10 ملليلتر من الجسيمات النانوية المنقى في قارورة 20 ملليلتر, مع 10 ملليلتر من محلول الدوبامين نيترا المشبعة. انتظر لمدة خمس دقائق.

غسل الدوبامين نيترا المغلفة MFCs باستخدام الفصل المغناطيسي. صب خارج العملاق الأصفر شاحب. يضاف الماء ويهز بقوة.

ثم صب الماء باستخدام المغناطيس للاحتفاظ بالمنتج. كرر هذا الغسيل عدة مرات، وترك مجموعة البني الداكن في القارورة. امزج ملليلتر واحد من محلول EDC، ومليلتر واحد من العازلة MES، وثلاثة ملليلترات من محلول البوليمر.

يحرك المزيج بخفة ويترك لمدة خمس دقائق تقريبا. وينبغي أن يكون حلا واضحا وعديم اللون عندما مجتمعة تماما. أضف هذا الخليط إلى مجموعة MFC وضع القارورة في حمام جليدي.

خفض سونيكاتور التحقيق في الحل ومن ثم تشغيله. بعد علاج سونيكيشن لمدة خمس دقائق ، أضف ما يقرب من خمسة ملليلترات من الماء النقي للغاية إلى القارورة بينما لا يزال الصوتنة قيد التشغيل. مواصلة رصد السفينة لضمان عدم تسرب أي منتج.

الحفاظ على الجليد في خليط الماء المثلج، وبعض من الجليد الأولي سوف تذوب بسبب كثافة ونحر سونيكيشن. السماح للخليط sonicate لمدة 25 دقيقة إضافية لمدة إجمالية قدرها 30 دقيقة. ضع القارورة فوق المغناطيس لفصل MFCs وصب محلول supernatant.

غسل MFCs المعدلة مع الماء deionized عدة مرات. ملء القارورة مع MFCs مع المياه النقية للغاية. ماصة هذا السائل في نظام الترشيح فراغ مع 0.1 ميكرون مرشح غشاء كبريتات البوليثر لإزالة أي MFCs مجمعة بشكل لا رجعة فيه.

تأكد من مسح جدران القمع لتقليل أي فقدان للمنتج. فراغ تصفية الحل. كرر هذه العملية مرتين إلى ثلاث مرات.

وستكون النتيجة محلول مائي منقى من وحدات الMFCs أحادية التشتت. هنا ، نرى صور TEM لمجموعات نانو نقية ، من أجل زيادة متوسط قطر الكتلة.

يدل على DC.The كمية المياه المضافة في خليط التفاعل الأولي يحدد قطر مجموعات نانو. إضافة المزيد من الماء في نتائج التفاعل في مجموعات نانو مع أقطار أصغر، في حين أن كميات أقل من المياه يزيد من أقطارها. وبهذه الطريقة، فإن المجرب لديه السيطرة على حجم منتج الكتلة نانو.

هنا نرى صور TEM من مجموعات نانو من أجل زيادة المنغنيز إلى الحديد نسبة الأضراس. تحدد نسبة المنغنيز إلى سلائف الحديد في خليط التفاعل الأولي نسبة الضرس للمعادن في منتج الكتلة. زيادة المنغنيز إلى نسبة الحديد في التوليف سيزيد هذه النسبة في المجموعات، والعكس بالعكس.

في المقابل صور TEM التالية تصور عينات مع مورفولوجيا غير منتظمة. كما هو مبين في الصورة اليسرى، تم إنتاج كتلة المظهر المسكوبة خارج الشكل مع استبعاد أي مياه إضافية. وهذا يعوق التجميع الديناميكي لبلورات النانو الأولية التي لم تشكل بعد مجموعات.

العينة في الصورة على اليمين لم يكن لديها وقت رد فعل كاف ، وهو ما لم يكن كافيا لنمو بلورة النانو الأولية ونضوج الكتلة. هذه النتائج السيئة تثبت أن كمية مناسبة من التفاعل وكذلك وقت رد الفعل ضروري لتحقيق نتائج ناجحة باستمرار. هنا، نضع عينة من مجموعات PAA المشفرة الأصلية في مخزن PBS المؤقت على اليسار.

على اليمين، ونحن نفعل الشيء نفسه مع كمية مكافئة من تعديل PAA المشاركة AMPS-المشارك PEG مجموعات مشفرة. لاحظ التجميع السريع للتجمعات المشفرة PAA بينما تظل الكتل المعدلة مستقرة لفترة طويلة. وهذا يشير إلى تحسن الاستقرار الغرواني نتيجة لترميز الكوبوليمر.

في الختام، لدينا توليف يسمح لإنتاج سريع وفعال من مجموعات فيريت المنغنيز. يخلق التوليف بشكل مستقل البعد العنقودي غير قادر وتكوينها عن طريق التحكم ببساطة في إضافة الماء والمنغنيز إلى نسبة السلائف الحديد. يمكننا بسهولة تعديل هذه الطريقة لتحقيق مختلفة ولكن يمكن التنبؤ بها المواد النانوية المغناطيسية.

وعلاوة على ذلك، فإن تقنيات الفصل المغناطيسي والخدمة الوظيفية تحقق تشتتا أحاديا عاليا واستقرارا قويا في الوسائط البيولوجية، على التوالي. تسمح طريقتنا بإمكانية وصول أكبر في إنتاج المجموعات وتطبيق واسع النطاق عبر مجموعة متنوعة من المجالات.